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  • 铂力特入选国家级首批“千企百城”商标品牌价值提升行动名单

    铂力特入选国家级首批“千企百城”商标品牌价值提升行动名单

    近日,铂力特入选国家知识产权局发布的首批参加“千企百城”商标品牌价值提升行动名单。 国家知识产权局开展“千企百城”商标品牌价值提升行动旨在深入实施商标品牌战略,促进企业和区域商标品牌价值提升,加快“推动中国产品向中国品牌转变”,推进知识产权强国建设和品牌强国建设。 入选企业为国家知识产权示范企业和优势企业或其他商标品牌优势特别突出的企业,由地方知识产权管理部门结合工作实际进行审核和遴选,最终经国家知识产权局复核后,确定正式名单。 知识产权是企业提高产品和服务的商誉的重要部分,是企业核心竞争力和品牌建设的基础。据铂力特,其自成立以来非常重视知识产权体系建设,曾于2022年获批“2022年国家知识产权优势企业”。截止2023年12月31日,铂力特累计申请金属增材制造技术相关自主知识产权540项,授权311项。 铂力特始终聚焦金属增材制造技术,2023年为多家航天航空、发动机、汽车、能源动力、3C等领域客户提供关键部件的研制与打印服务;在设备领域,推出适用于航空航天领域的大幅面多激光设备和适用于工业领域的中幅面批产设备以及配套的集成化与产线化粉末循环系统;在工艺技术方面,突破了硬质合金成形技术与无支撑打印技术;在原材料方面,推出适用于航空航天领域的多款高温合金和钛合金材料;在软件方面,更新升级了工艺规划软件BLT-BP V2.0以及产线智能管理软件BLT-MES 2.0,助力金属增材制造智能化发展等。铂力特2023年获得的诸多技术成果,进一步增强了品牌影响力。 公司通过ISO 9001:2015、AS 9100D/EN 9100:2018等质量管理体系认证, ISO 14001:2015、ISO 45001:2018环境、职业健康安全体系认证,并制定了较完善的EHS管理体系。公司检测中心获国家CNAS实验室认可及Nadcap四项认证。完备的质量、环境管理体系为公司的“绿色品牌”形象提供保障。 未来,铂力特将在金属增材制造领域不断深耕,增强核心竞争力,发挥品牌引领作用,带动相关产业链和价值链提升,助力国民经济高质量发展,为新型工业化建设、品牌强国战略贡献力量。 欢迎转发 主编微信:2396747576(请注明身份); 硕博千人交流Q群:248112776;网址: 延伸阅读: 1.白皮书:美国国防中如何使用3D打印技术 2.金属3D打印龙头铂力特2023技术成果盘点 3.交付超百台电弧3D打印设备!英尼格玛发布2023成绩单 4.橡树岭:原位中子衍射揭示3D打印「受控」应变演化的机制
  • 交付超百台电弧3D打印设备!英尼格玛发布2023成绩单

    交付超百台电弧3D打印设备!英尼格玛发布2023成绩单

    近日,电弧增材技术提供商英尼格玛发布2023年度成绩单。截至2023年,英尼格玛电弧增材设备装机量突破100套。英尼格玛表示,数字的背后,是应用市场的认可。 典型应用--规模发展,应用为先 英尼格玛电弧增材技术在高端应用领域已通过小批量生产和验证,实现多项产业化应用。 行业活动--携手共筑,未来已来 2023年3月30日-4月1日,由英尼格玛参与承办的“2023年度高效高性能智能增材制造发展论坛”在江苏省南京市成功召开。论坛吸引了近150余名行业专家、高校及企业参与,共同探讨行业发展方向,推动新原理、新工艺、新标准和新装备的研发和应用。 国际合作--蝶变发展,共创共赢 2023年4月25日,英尼格玛与WAAM3D公司在南京正式签署合作协议,双方将致力于共同推动电弧增材行业在中国地区的发展。WAAM3D公司是克兰菲尔德大学研究成果商业化的载体,由克兰菲尔德大学核心团队创办。 2023 砥砺创新,获得权威认可 荣誉见证--合力突破,行稳致远 英尼格玛在技术创新之路上砥砺前行、从未停歇。年初,首台生产力型电弧增材智能制造系统ArcMan P1800正式交付,9月发布了全新智能化原位电弧增减复合制造系统ArcMan M500。2023年,英尼格玛凭借增材设备P1800、机器人电弧增减材系统及子公司的3D打印软件和质量监控软件,共获得国家级、省部级奖项6个,并入选增材制造产业联盟首批“增材制造优质供应商”名单。所获奖项包括中国技协2023年职工技术创新一等奖、二等奖、三等奖,江苏省行业领域(装备制造领域)十大科技进展,江苏省科技创新协会科技创新成果转化奖等。在专利授权方面,英尼格玛也取得了令人骄傲的成绩。2023年,英尼格玛新增授权发明专利8项、实用新型专利21项、外观设计专利5项、软件著作权1项。 2023 信任加持,全力护航学研 产业学院--精准赋能,植贤树人 2023年8月19日,中国焊接协会(南京)现代焊接技术学院签约、授牌仪式在南京英尼格玛工业自动化技术有限公司隆重召开。中国焊接协会副会长兼秘书长李连胜、中国焊接协会副秘书长吴九澎、中国焊接协会教育与培训工作委员会秘书长林三宝出席授牌仪式。 校企合作--产教融合,协同育人 2023年,英尼格玛与多所高校进行了深入合作,如南京工业大学 “校外实习基地”、 河北科技大学“研究生工作站”等,并作为支持单位助力珠海城市职业技术学院项目入选“2022年广东省继续教育质量提升工程建设类项目拟立项名单(高校组)”,在产教协同育人方面深层次助力高技能人才培养。   左右滑动查看更多 助力科研—聚焦前沿,推动创新 作为高新技术企业,英尼格玛自觉履行技术革新、技术成果产业化的使命担当,为科研教育领域的不同应用场景提供创新解决方案,助力原始创新和理论创新。12月7日,英尼格玛参与的南京理工大学团队论文入选“江苏省自然科学百篇优秀学术成果论文”。 2023 共绘宏图,奠基未来 2023年11月26日,英尼格玛新总部园区奠基仪式隆重举行,奏响了加快高质量发展的奋进乐章。在新的起点上,英尼格玛表示将继续努力创新,助力增材制造行业发展。欢迎转发 主编微信:2396747576(请注明身份); 硕博千人交流Q群:248112776;网址: 延伸阅读: 1.电弧增材制造爆发式增长!国内创新开发出原位增减材复合技术装备,助力大尺寸制造 2.电弧+搅拌摩擦,混合增材制造铝合金实现强塑性协同改善 3.华科顶刊-原位横向磁场辅助电弧定向能量沉积316L不锈钢成效显著! 4.北航增材顶刊:电弧增材制造含LPSO相重稀土镁合金相变行为和性能
  • 白皮书:美国国防中如何使用3D打印技术

    白皮书:美国国防中如何使用3D打印技术

    1月9日,3D打印技术参考注意到,美国知名金属3D打印设备商Velo3D与市场研究公司AM Research合作发布了“3D打印和国防部门:未来就是现在”的白皮书,概述了近年来美国国防承包商和军队对3D打印兴趣日益浓厚的主要原因。 按技术类型划分2020-2032年北美国防/政府设备预计收入 白皮书指出,在增材制造发展的当前阶段,国防市场在推动创新和规模方面的作用是公认的。美国国防部门对增材制造的关注程度是全球首位的,这是因为关键任务部件的交货时间长得令人无法接受,这种状况现在似乎或多或少是全球供应链的一个永久性特征。这加速了美国外商投资银行利益相关者对制造业回流的兴趣——这是第二个最重要的原因——作为一种手段,使生产更接近需求点,并重新建立美国对本国制造业基地命运的自主权。这两个原因解释了美国国防部门对增材制造感兴趣的第三个最重要的原因:需要加速生产就绪的先进制造能力和相关的劳动力发展。 3D打印在几个方面有助于缩短交货时间,这是多年来公开宣布的美国军事增材制造项目的核心。据称,依靠美国自身的供应链,仅2019年,低效率就造成了约3.05亿美元的损失,相当于三架F-35的成本。最重要的是,3D打印通过使有关组织能够在需要的时候将制造过程引入内部,从而缩短了交付周期。无论最终用途零件是否为3D打印,这一点都适用。由于3D打印(包括原型制作),以前外包的流程部分现在都在内部执行。从本质上讲,能够缩短新零件交货时间每一种3D打印应用都有助于实现这一基本目标。   2014-2031年全球航空航天金属3D打印零件按类别划分的制造量 根据AMResearch的研究,到2027年,用增材制造生产的金属最终用途航空航天部件的增长预计将超过原型的增长,这一轨迹肯定在很大程度上是由国防部支持的研发推动的。所有这些例子都突出了国防客户与其他领域用户之间的一个典型差异:国防客户最初愿意花更多的钱来确保供应安全,这在很大程度上远远超过了所有其他市场的客户。 美国国防部门对增材制造技术的投入有目共睹,根据相关报告,美国国防部预计仅在2023年就将在3D打印硬件上直接花费3亿美元;到2024年的直接支出预计约为5亿美元,但这一数字大大低于总支出,因为它不包括劳动力,而劳动力成本是其成本的两倍多。美国国防部增材制造的直接支出预计将以 23%的复合年增长率 (CAGR)增长,到2030年将达到近15亿美元,其中金属增长最快。 白皮书指出,仅靠资金是不够的,资金必须投资于正确的技术,以便将全国所有新兴的先进制造业集群尽可能无缝地连接在一起。3D打印技术参考注意到,近年来美国国防部门一直在持续资助当前金属3D打印技术的发展。 2022年9月,美国空军间接资助SLM Solutions开发“世界最大”PBF金属3D打印机,并授予蓝色激光专家NUBURU合同。对于后者计划,美国空军希望NUBURU能够开发出一种新的基于蓝光技术、能获得高金属密度、微米级分辨率、零后处理,同时将构建速度提升100倍的新金属3D打印解决方案。很明显这是一台基于蓝光的SLM 3D打印机,但相关报道也指出新的装备同时具有区域打印的能力。 美国空军支持开发的SLM Solutions NXG XII 600E 蓝光+区域打印,美空军资助100倍速未来金属3D打印设备研发 2023年9月,美国国防部公布了最新的资助清单,美国空军授予3D Systems价值超过1075万美元的合同,“支持开发大规模高超音速相关”金属3D打印能力。为降低应用成本,美国国防部还大力支持使用废旧回收再制造的金属粉末。 除此之外,为建立一条全新的供应链,2023年美国国防后勤局(DLA) 与创新咨询公司BMNT合作,正在开发自动扫描装置和几何搜索算法,该技术能够创建可3D打印零件文件的综合存储库。 美国国防部正创建最大3D打印零件数字存储库 白皮书最后关注了人才培养的重要性。在新技术背景下,需要新的技能人才,这对于建立稳定可靠的供应链至关重要。 注:本文内容由3D打印技术参考整理编辑,转载请点击转载须知。 欢迎转发 主编微信:2396747576(请注明身份); 硕博千人交流Q群:248112776;网址: 延伸阅读: 1.投资将达22亿美元:美国军方近年来关注的十类3D打印技术 2.美国国防部正创建最大3D打印零件数字存储库,开启后勤新时代 3.2023年国内3D打印领域被广泛关注的十大重要事件 4.倒计时60天!AM CHINA增材制造展会主要看点公布
  • 华曙高科助力南理工碳纤维增强PEEK增材制造工艺研究获重要成果

    华曙高科助力南理工碳纤维增强PEEK增材制造工艺研究获重要成果

    近期,在国家自然科学基金(52305382)支持下,南京理工大学智能制造学院汤海斌课题组,基于华曙高科开源、超高温高分子增材制造设备UT252P,自主研发的碳纤维增强PEEK(CF/PEEK)复合材料SLS制备工艺研究项目,取得重要成果。 相关成果以论文《Effect of fabrication process on the microstructure and mechanical performance of carbon fiber reinforced PEEK composites via selective laser sintering》为题,发表于国际著名期刊《Composites Science and Technology 246 (2024) 110396》(影响因子9.1,https://doi.org/10.1016/j.compscitech.2023.110396),署名作者为Shuxiang Zhang, Haibin Tang, Danna Tang, Tingting Liu, Wenhe Liao。   此项研究成果表明: 采用选择性激光烧结(SLS)技术打印碳纤维增强PEEK(CF/PEEK)复合材料,生产具有优异机械性能的高分子部件,是一项非常有前景的技术。 为了进一步提高采用SLS技术打印CF/PEEK复合材料的性能,汤海斌课题组开发了CF/PEEK复合粉末材料,并开发出不同的打印工艺参数,研究了激光功率、层厚、铺粉速度、碳纤维重量分数、微观结构下的碳纤维长度、铺粉方向对制件的机械性能的影响。研究成果表明:在采用0.08 mm层厚的工艺参数下,破坏强度高达117 MPa。 此外,研究表明:15%的碳纤维重量分数适合SLS技术打印CF/PEEK复合材料,最大破坏强度优于碳纤维重量分数为10%的打印结果,平均弹性模量达到8400 MPa,是已发表论文中最好的。研究还发现破坏强度与铺粉速度是不相关的,使用长度较长的碳纤维时取得的强度更高。与破坏强度的明显变化趋势不同,SLS-CF/PEEK的弹性模量敏感性要小得多。 UT252P解决高熔点材料成形难题 华曙高科UT252P于2023年9月正式面市,目前已实现多台销售装机。对于科研型用户而言,可成形材料种类、工艺参数的丰富性和开放性、关键参数的实时监控、设备开机成本及稳定性等都是其科研应用中需要重点考虑的因素。 汤海斌教授表示:“科研与其他行业不同,我们需要进行反复测试,通过不断调整和优化烧结参数,以获得最佳效果,并测试材料的耐热性、强度及韧度等,华曙UT252P系统开源,给予了我们很大便利。同时,UT252P设备具备烧结350℃熔点材料的能力,具有良好的稳定性与易操作性,也为CF/PEEK复合材料工艺的开发提供了重要保障。” 南京理工大学智能制造学院内的华曙高科UT252P设备 烧结超高温尼龙材料对3D打印设备的温场控制要求极高,目前,全球能成熟烧结超高温尼龙材料的3D打印设备屈指可数。华曙高科UT252P设备采用自主研发的8区温控技术,温场均匀性优异,有利于表面质量及性能控制;UT252P采用滚筒铺粉,对粉末流动性要求低,适应材料更广泛,不仅降低材料研发难度,还能降低翘曲概率,提高打印质量和成功率。 碳纤维增强PEEK复合材料应用前景广阔 纯PEEK本身是一种特殊的工程塑料,具有抗辐射、自润滑、耐高温、耐磨损、抗疲劳等特点,经过碳纤维增强的CF/PEEK材料性能比纯PEEK材料在诸多方面都有提升,其应用前景广阔: 航空航天:CF/PEEK材料具有低密度及良好的加工性等优势,适合高标准航空航天部件; 电子电器:在高温、高压和高湿度等恶劣环境下能保持良好的电绝缘性,且不易变形; 汽车:密度小、性能良好、工艺方便,适合轻量化汽车部件; 医疗:具备良好生物相容性、高强度和射线可透过性,可用于制造骨科植入物,脊柱融合器、椎体间融合装置和骨固定板等。 未来,华曙高科将携手更多高校科研用户,发挥增材制造技术优势,合力推进新材料、新工艺、新应用的创新探索,为我国科研事业添砖加瓦。欢迎转发 主编微信:2396747576(请注明身份); 硕博千人交流Q群:248112776;网址: 延伸阅读: 1.特斯拉机器人使用PEEK减重,多股涨停!国内3D打印方案已突破性发展 2.3D打印中的PEEK:一种耐用且要求苛刻的材料 3.四千字!2023年国内(准)工业级聚合物、陶瓷、砂型3D打印技术发展成就 4.五千字!2023年国内金属增材制造技术发展成就总结
  • 橡树岭:原位中子衍射揭示3D打印「受控」应变演化的机制

    橡树岭:原位中子衍射揭示3D打印「受控」应变演化的机制

    残余应力在现代制造工艺中普遍存在。在许多情况下,它们可以通过设计或后处理工艺来缓解,这些处理工艺通常要么均匀的应用于整个材料(例如退火),要么仅限于近表面区域(例如喷丸处理);或者,可以控制整个材料的残余应力分布,局部诱导拉伸和压缩应力,从而实现宏观性能增强。然而,决定组件中的最终残余应力分布需要在加工或开发材料期间详细控制热分布,这些材料的物理特性和相变以所需的方式改变应力状态。采用这种思路成功开发了角焊缝低温转变(LTT)钢,在奥氏体到马氏体转变期间的体积膨胀导致焊缝中产生压应力,对于冷却过程中理想化的单轴约束,LTT钢表现出马氏体转变过程中压应力的增加以及随着转变温度降低而压缩的残余应力状态。 增材制造以逐层方式顺序制造组件,导致人们重新关注残余应力的管理。增材制造中复杂的热循环通常会产生与传统制造路线不同的非平衡微观结构和性能,需要付出巨大努力才能获得均匀性能。然而,材料沉积和热输入的特定位置性质也提供了操纵局部条件以改变微观结构和性能的机会。这种方法可以被视为材料-结构-性能集成制造的一种形式,其特征是希望获得“在正确位置打印正确的材料”。 原则上,该方法可以包括残余应力分布的设计,例如调整拉伸-压缩不对称性或防止疲劳裂纹萌生和减缓疲劳裂纹扩展。最近的研究调查了在增材制造工艺中使用LTT钢来实现独特且复杂的残余应力状态。然而,工艺条件和相变对所得残余应力分布具有复杂的相互作用影响,其进一步取决于热收缩、塑性应变的积累和退火,以及应力状态和材料特性的温度依赖性。增材制造中的热应力是瞬态的、多轴的,热梯度很高,并且经常经历多个快速加热和冷却循环。为了证明在这些复杂条件下控制残余应力分布的途径,有必要表征加工过程中的温度、相和应力状态。 残余应力与瞬态热应力产生的塑性应变梯度相关。当累积塑性应变与任何可能的弹性位移场不相容时,增材制造组件内的残余应力分布是累积塑性应变梯度的表现。因此,直接观察增材制造过程中的应变演变将对调整加工条件和材料设计以实现针对给定应用量身定制的残余应力分布的能力产生深远影响。 然而,使用传统技术无法实时测量应力演变。增材制造技术前沿注意到,来自橡树岭国家实验室和田纳西大学的研究人员使用原位中子衍射来表征低温相变钢增材制造过程中的瞬态相变和晶格应变演化。结合衍射、红外和模拟数据表明,弹性和塑性应变分布是由面心立方和体心立方相界的运动控制的。相关研究以“Operando neutron diffraction reveals mechanisms for controlled strain evolution in 3D printing”为题发表在今年8月的Nature Communications上。  A.  采用线弧增材制造技术生产低碳钢和低温转变 (LTT250) 钢样品。样品分为三个部分并在其间冷却至室温。B.非原位中子衍射测量显示弹性晶格应变随中心线高度的变化。C构建装置,用于监测SNS加工过程中的温度、相变和晶格应变。D膨胀测量数据显示增材制造 LTT钢的近似相变温度。E操作实验程序示意图,包括三个部分的构建,中间使用主动冷却至室温,然后绘制晶格应变图。 LTT钢制造过程中,使用红外 (IR) 热成像技术测量温度分布随时间的变化,在此期间样品冷却至室温(制造1厘米)。制造过程中,在指定点收集时间分辨中子衍射数据。 在制造过程中收集每层沉积之间的红外(IR) 数据,并进行校准,清楚地指示与马氏体和奥氏体起始温度相关的等温线(比例为1厘米)   中子衍射晶格应变测量  加工对塑性应变、微观结构和硬度的影响集成热机械相变模型 残余应变演化机制 原位中子表征数据和经过验证的模型结果的结合显示了工艺条件、相变和晶格应变演化之间的相互关系。重要的是,热和机械条件的高时间和空间变化在确定这些影响方面发挥着关键作用,与理想实验相比,LTT钢产生了非常不同的响应。至关重要的是,在存在热梯度的情况下,将先前沉积的材料从BCC重新加热回FCC相场,会在两相之间产生界面,其形状和运动主导弹性和塑性应变演化。由于最终残余应力分布强烈依赖于塑性应变分布的梯度,驱动变形的弹性应变和改变存储塑性应变的热效应发挥着重要作用。 这些观察结果对定制LTT钢的性能具有重大影响。塑性应变的不均匀分布直接影响材料的机械强度和应变硬化响应;弹性残余应变分布改变了材料在每个位置处响应于所施加的载荷而经历的有效应力。根据这些分布的形成机制,很明显它们主要受FCC/BCC界面几何形状的时间演化控制。因此,考虑可能影响临界演变的参数非常重要。如此处所示的简单情况,响应沉积过程的样品加热、冷却和再加热控制界面位置。然而,这种效应还取决于沉积参数和样品边界条件,以及生产部件的几何形状。因此,有多种控制可供调整(焊接参数、道间和层间计时、主动冷却控制)和约束(所需的几何形状、沉积材料的热性能)。本文的结果表明,在计算建模的指导下,可以使用这些控制和约束的平衡来设计和操纵最终材料状态,包括属性和残余应力分布。总的来说,这项研究为设计增材制造部件中的残余应力状态和性能分布提供了一条新途径。这些发现将能够控制残余应力分布,从而实现提高疲劳寿命或抗应力腐蚀开裂等优点。 欢迎转发 主编微信:2396747576(请注明身份); 硕博千人交流Q群:248112776;网址: 延伸阅读: 1.电弧+搅拌摩擦,混合增材制造铝合金实现强塑性协同改善 2.哈理工&商飞北研中心:模拟内部缺陷对SLM增材制造铝合金拉伸强度的影响 3.北航增材顶刊:电弧增材制造含LPSO相重稀土镁合金相变行为和性能 4.光束整形+优化球形粉末质量,使3D打印速度提升9倍
  • 6.17亿!正畸牙科巨头隐适美首次收购3D打印技术企业

    6.17亿!正畸牙科巨头隐适美首次收购3D打印技术企业

    近日,3D打印技术参考注意到,牙科正畸巨头隐适美的母公司Align Technology在月初完成一次战略收购,将聚合物增材制造3D打印解决方案的先驱奥地利Cubicure公司收入囊中,迈出了巨大的飞跃。此次战略收购,是正畸解决方案发展过程中的一个里程碑,它将尖端技术与行业领先的专业知识融为一体。Cubicure以其创新的热光刻技术而闻名,专门加工高粘度树脂以生产耐用且耐温的聚合物,这是隐适美产品组合的理想补充。 尽管隐适美母公司Align自2011年以来通过多次收购积极拓展其技术能力,但这是该品牌首次将3D打印公司纳入旗下。此举代表了Align的一项重大战略步骤,并表明其战略重点是将先进的3D打印技术集成到其产品中。此次收购价值约7900万欧元(8700万美元,约合6.2亿人民币)。 01一步到位从造牙模到直接造产品 长期以来,基于树脂的3D打印技术用于牙科,通常只能制造牙模,替代传统生产的部分环节,无法直接制造复合矫治器需求的高性能聚合物。然而,这些高性能聚合物通常具有高粘度特点,使其3D打印的过程控制较为困难。直接3D打印透明牙套及其他矫治器,将会使正畸产品的制造一步到位,大大缩短产品制造流程,无疑将带来革命性的影响。   3D打印的牙模与热压成型的透明牙套 促使隐适美收购的重要原因,首先是3D打印技术已经获得了进一步发展,其次是来自竞品的压力。如今,一些公司已经开发出能够3D打印高粘度树脂的技术,如Inkbit和Quantica等新公司展示了其3D打印粘性更强的功能材料的能力;Stratasys也展示了直接3D打印的假牙;韩国的Graphy则开始直接3D打印矫正器。所有这些都表明,Align在3D打印模型上热成型对准器的开创性方法可能会过时。   Cerion 的大幅面3D打印机采用 Cubicure 材料 Cubicure高粘度树脂3D打印 Cubicure 3D打印系统 Cubicure的专利热光刻技术采用独特的加热和涂层机制,是加工高粘度树脂的关键。这种能力可以制造出坚韧且耐温的聚合物。这种3D打印工艺的精度能够实现弹性组件的增材制造,标志着正畸领域材料质量和性能的重大进步。该技术是牙科增材制造下一阶段的关键:直接生产牙齿矫正器以及假牙等。 02牙科3D打印市场未来将是一片蓝海 3D打印技术参考查询到全球第二大市场研究咨询公司Markets and Markets最新发布的相关报告,全球牙科3D打印市场到2023年预计将达到30亿美元,预计到2028年将达到67亿美元,2023年至2028年复合年增长率为17.5%。 Additive Manufacturing Research 预测的牙科3 打印市场 作为透明对准器的先驱和全球领导者,Align拥有全球最大的3D打印业务,每天生产超过100万件定制矫治器,Align正在不断创新和投资技术,以实现下一代直接3D打印产品,从而创造更多可持续且高效的解决方案。 隐适美批量化3D打印 Align Technology总裁兼首席执行官Joe Hogan表示,“我们与Cubicure的合作始于几年前的联合开发计划,并随着时间的推移不断发展,在扩展我们的直接3D打印工艺方面具有重大创新的潜力。收购Cubicure的协议是自然而然的下一步,将他们的才华横溢的团队和独特的尖端技术引入内部,他们将支持我们的长期增长战略,使我们能够扩大3D打印业务,最终能够每天直接3D打印数百万个定制产品。此次收购,在继续扩大我们在数字正畸和3D打印领域的全球领导地位。” 国内方面,领先的数字化齿科解决方案提供商铼赛智能,已开发出了涵盖齿科3D打印设备制造、数据前处理软件开发、齿科树脂材料研发和专业技术服务。在成立四年的时间里,其在数字化齿科解决方案方面取得了显著的成就。近1000家口腔企业客户选择信赖其产品,40所口腔院校也进行了测试认可。截至目前,铼赛智能已经累计打印了超70万个牙模,及11万余个种植导板,消耗树脂超30吨,积累了超90万例的齿科打印个案。其齿科专业级3D打印机成功进入技工厂市场,快速获得市场认可,得以展现出巨大的增长潜力。 牙科3D打印市场,未来无疑将是一片蓝海。 注:本文内容由3D打印技术参考整理编辑,转载请点击转载须知。 欢迎转发 主编微信:2396747576(请注明身份); 硕博千人交流Q群:248112776;网址: 延伸阅读: 1.首席工程师分享经验!NASA借助3D打印实现下一代火箭发动机重大突破 2.美国西北大学在激光选区熔化铝合金抗蠕变性能领域取得新突破! 3.无惧300°C高温!2023最后一款3D打印新材料来啦 4.70万个牙模、90万例3D打印个案,铼赛智能齿科数字化解决方案已取得显著成就
  • 美国西北大学在激光选区熔化铝合金抗蠕变性能领域取得新突破!

    美国西北大学在激光选区熔化铝合金抗蠕变性能领域取得新突破!

    此前,美国西北大学在激光选区熔化增材制造铝合金抗蠕变性能领域取得新突破。相关研究成果在中科院工程技术领域一区top期刊《Additive Manufacturing》上以“Laser-melted Al-3.6Mn-2.0Fe-1.8Si-0.9Zr (wt%) alloy with outstanding creep resistance via formation of α-Al(FeMn)Si precipitates”为题发表。 原文链接:https://doi.org/10.1016/j.addma.2022.103285 沉淀硬化是可热处理合金的重要强化机制,大多微米级(亚微米)沉淀在低温时效过程中形成,对材料提供有效的强化效果。由于传统制造工艺中冷却缓慢导致这些沉淀会快速长大,从而失去强化作用。此外在凝固过程中析出沉淀在枝晶间偏析,会严重影响合金机械性能。激光选区熔化具有非常快的冷却速率,可以有效抑制沉淀的长大,已经在铝基合金领域有了较多研究。这项工作探究了一种高Mn、Fe和Si含量(Al-3.6Mn-2.0Fe-1.8Si-0.9Zr,wt%)的新型铝合金激光选区熔化(AD-HTM1),主要探究了打印态样品和时效过程中材料微观组织结构演变及抗蠕变性能。 研究中的合金由NanoAL,LLC设计开发,采用气雾化工艺制备了金属粉末,元素含量见表1。样品通过德国Concept Laser M2激光选区熔化3D打印机制备。使用往复式扫描策略制备直径7 mm,长度为16 mm的圆柱试样,激光功率375 W,扫描速度1600 mm/s,扫描间距105 μm,铺粉层厚50 μm。样品在氮气气氛下制备,氧含量保持在0.1%以下,整个制造过程中基板温度保持在200°C。   表1 合金粉末元素含量wt%(at%)  SLM直接打印的Al-3.6Mn-2.0Fe-1.8Si-0.9Zr合金由熔池底部的超细晶粒(直径约1μm)和熔池顶部的细晶粒(直径约10μm)组成(图1)。熔池顶部晶粒具有柱状形态(长度约20 μm,厚度或横截面直径约5 μm),沿热梯度方向优先生长。并且多个熔池及其边界没有明显裂纹(图1b-c)。微米尺寸的孔主要分布在熔池底部(图1c),熔池边界附近存在数十微米左右的气孔(图1b),孔隙率为0.6%。熔池顶部和底部具有明显的金属间相(图1d,e)。在凝固过程中晶粒内部和晶界处生成沉淀(图2),主要为富含Al,Si,Fe和Mn元素的α-Al(FeMn)Si等轴沉淀,此外晶界处存在片状硅沉淀(图2b-f)和Zr沉淀(图2f)。 图1 Al-3.6Mn-2.0Fe-1.8Si-0.9Zr样品微观组织:(a)EBSD,虚线表示熔池边界,超细晶在熔池底部;(b-e)背散射电子显微照片;(b,c)典型熔池结构,熔池边界为较浅的线条;(d) 熔池底部微观结构;(e)熔池顶部微观结构图2 Al-3.6Mn-2.0Fe-1.8Si-0.9Zr样品熔池底部微观组织特征:(a)明场STEM,α-Al(FeMn)Si和D023-Al3Zr沉淀,并显示Al(b),Si(c),Fe(d),Mn(e)和Zr(f)的元素分布   Al-3.6Mn-2.0Fe-1.8Si-0.9Zr合金熔池顶部微观组织(图3),由α-Al,α-Al(FeMn)Si和少量Al3Zr沉淀组成(图3),α-Al(FeMn)Si在熔池顶部析出形成具有高度分支的网络结构。并且α-Al(FeMn)Si和α-Al之间结合界面为半共格界面(图4)。熔池顶部含有Al和Si的富Zr沉淀,主要为D023-Al3Zr沉淀。 图3 Al-3.6Mn-2.0Fe-1.8Si-0.9Zr合金熔池顶部微观组织特征:(a)明场STEM,α-Al(FeMn)Si和D023-Al3Zr沉淀,并显示Al(b),Si(c),Fe(d),Mn(e)和Zr(f)的元素分布  图4 Al-3.6Mn-2.0Fe-1.8Si-0.9Zr合金熔池顶部微观结构:(a)高分辨率TEM表明α-Al(FeMn)Si和α-Al之间呈现半共格界面;(b)对应于(a)的FFT图;(c)对应于(b)的模拟衍射图案;(d)HRTEM的α-Al、Al3Zr和α-Al(FeMn)Si;(e)对应于(d)中实心正方形内的FFT图;(f)对应于(e)的模拟衍射图 Al-3.6Mn-2.0Fe-1.8Si-0.9Zr在350°C时效8 h熔池顶部区域主要由α-Al(FeMn)Si沉淀为主,这些100 nm的沉淀具有出色的抗粗化性和热稳定性。时效后的微观结构为片状Si和D023-Al3Zr沉淀。Si颗粒在时效后变为球状(图5c)。图5g为α-Al基体的HRTEM,纳米沉淀在晶粒内清晰可见,主要为时效过程中形成的Al3Zr沉淀。虽然D023-Al3Zr沉淀的形成导致基体中Zr的消耗,在后期凝固的α-Al中,一些Zr在凝固时仍会作为溶质存在于α-Al基体中。在350 °C时效时,α-Al基体中过量的Zr沉淀为亚稳态L12-Al3Zr相,图5 h的FFT图和模拟衍射图5i表明了α-Al和L12-Al3Zr之间相位关系。   图5 350 °C时效8小时的Al-3.6Mn-2.0Fe-1.8Si-0.9Zr合金熔池底部显微组织:(a)HAADF-STEM显微照片表明α-Al(FeMn)Si和Si在α-Al基体的形态;(b-f)Al,Si,Fe,Mn和Zr的元素分布;(g)析出相的HRTEM;(h)对应于(g)的FFT图案;(i)对应于(h)的模拟衍射图 Al-3.6Mn-2.0Fe-1.8Si-0.9Zr时效合金(350 °C/8 h)在300 °C下的压缩蠕变表明了两种蠕变状态,扩散蠕变达到50 MPa。在50∼80 MPa应力下,50MPa下应力指数从扩散蠕变到位错蠕变过渡。Al-3.6Mn-2.0Fe-1.8Si-0.9Zr合金中位错爬升的阈值约为 78 MPa,超过了大多数现有抗蠕变铸造和其它增材制造铝合金。 Al-6.7Cu-0.4Mn-0.2Zr合金与Al-Ce-Mg合金相比抗蠕变性相当,但在应力超过23MPa时,Al-Ce-Mg的n值急剧增加到8,这与通过位错爬升机制发生的蠕变变形一致。Al-Ce-Ni-Mn在凝固过程中形成亚微米金属间析出,80 MPa应力下优于Al-6.7Cu-0.4Mn-0.2Zr合金,与Al-6.7Cu-0.4Mn-0.2Zr合金相比,Al-Ce-Ni-Mn蠕变延展性较差。粉末冶金Al-8.5Fe-1.3 V-1.7Si合金主要由α-Al(FeV)Si沉淀组成,与Al-3.6Mn-2.0Fe-1.8Si-0.9Zr中的α-Al(FeMn)Si沉淀相似。这些α-Al(FeV)Si沉淀与α-Al呈半共格界面,与Al-3.6Mn-2.0Fe-1.8Si-0.9Zr合金相比,粉末冶金Al-Fe-V-Si中α沉淀的体积分数更大,因此表现出更高的抗蠕变性。铸造Al-9.4Ce-4.5Ni合金中第二相体积分数高,但与Al-3.6Mn-2.0Fe-1.8Si-0.9Zr相比,析出间距大,因此Al-9.4Ce-4.5Ni合金具有更强的抗蠕变性。 总之与其他相关合金抗蠕变性能相比,SLM制备的Al-3.6Mn-2.0Fe-1.8Si-0.9Zr合金形成了细小稳定的析出相,其体积分数是该合金抗蠕变性的决定性特征。具有细长形状和共格界面沉淀比具有等轴形状非共格界面的沉淀能更有效地阻止位错运动。 图6 Al-3.6Mn-2.0Fe-1.8Si-0.9Zr合金在300 °C下不同压应力的最小应变率图,低应力、中间应力和高应力下蠕变状态:(a) 包括在300°C下测试的其他铝合金:Al-7.3Ce-7.7Mg,Al-10.5Ce-3.1Ni-1.2Mn和粉末冶金α-Al(FeV)Si增强Al-8.5Fe-1.3V-1.7Si;(b) 包括在300°C下测试的铸造铝合金:L12-增强Al-1.0Mn-0.3Zr-0.3Er-0.05Si,θ′增强Al-6.7Cu-0.4Mn-0.2Zr,θ′增强Al-5.0Cu-0.2Mn-0.2Zr-1.5Ni-0.3Co和共晶Al-9.4Ce-5.1Ni 总的来说这项研究首次表明α-Al(FeMn)Si沉淀会对SLM制备Al-3.6Mn-2.0Fe-1.8Si-0.9Zr合金产生晶粒细化效果,制备出无凝固开裂的铝合金样品。α-Al(FeMn)Si沉淀具有出色的热稳定性,可在时效过程中抑制晶粒长大,并且在蠕变过程中对晶界滑动和位错开动产生阻碍作用。最后由于Fe, Si和Mn通常以杂质形式存在于铝合金中,特别是在回收铝中,考虑到α-Al(FeMn)Si对铝合金的加工性能和抗蠕变性能的益处,这项工作为未来研究确定了一个有前途的研究方向,以设计回收废料,制备出抗蠕变高性能铝合金。 欢迎转发 主编微信:2396747576(请注明身份); 硕博千人交流Q群:248112776;网址: 延伸阅读: 1.「3D打印态」钛合金具有均匀且不间断的柱状晶,获得良好的抗蠕变和抗疲劳性 2.让部件保持长寿命,橡树岭实验室开发出一种抗蠕变3D打印铝合金 3.上海交大&香港城大:3D打印铝合金疲劳强度突破纪录 4.墨尔本理工大学:一种量化增材制造疲劳数据不确定性的方法
  • 首席工程师分享经验!NASA借助3D打印实现下一代火箭发动机重大突破

    首席工程师分享经验!NASA借助3D打印实现下一代火箭发动机重大突破

    2023年12月22日,NASA马歇尔太空飞行中心成功测试了3D打印的旋转爆震火箭发动机,测试持续251秒,产生超过5800磅(28000N)的推力。这一成功测试,获得了广泛报道,被形容为重大突破。 与传统火箭发动机的不同之处在于,它利用超音速燃烧产生推力。根据公开报道,此类发动机能够用于高速巡航导弹、高超声速飞行器,甚至飞机、单级和多级入轨飞行器的组合动力系统,已成为未来航空动力领域最具潜力的变革者之一。本期内容,3D打印技术参考介绍NASA首席工程师Paul Gradldui对3D打印用于旋转爆震发动机的应用经验。 01旋转爆震发动机被称为下一代火箭发动机的原因 火箭必须依靠燃料才能飞行,仅燃料就占火箭重量的90%-95%。相比之下,燃料仅占汽车重量的4%,即使是顶级战斗机的重量也仅占30%左右。这就是为什么开发更先进的推进系统如此重要的原因——它们可以通过更少的燃料、更轻的重量和更少的成本取得更大的效益。 标准燃气涡轮发动机的热力学效率为36.9%,而旋转爆震发动机的热力学效率为59.3%。考虑到在NASA历史的大部分时间里,1%或更少的效率跳跃,如今的进步无疑是巨大的,也是惊人的。此外,这种设计的燃油效率比标准设计高出约5%。在猎鹰火箭上,节省5%的燃料相当于约103公吨的重量,进而能够转换为有效载荷。 旋转爆震发动机运行仿真 旋转爆震火箭发动机具有结构紧凑、喷射压力低和比冲高等优点,最大优势是可实现自增压,从而在结构方面取消或大幅简化了传统发动机的多级活动部件,使发动机在获得同样或更高性能的同时减轻重量、更加紧凑、成本更低,是实现压力增益燃烧最具前途的技术路线之一。更直白的说,它可以以更小的尺寸、更低的成本,让飞行器飞的更快、更远。因此,旋转爆震发动机受到了很多国家的重视,美国、俄罗斯、欧洲、中国等国家和地区都开展了相关的关键技术研究,美国在此方面已经领先世界。但这和3D打印有什么关系呢? 02新材料+新工艺带来突破性的性能改进 爆震室和喷嘴全部使用GRCop-42或GRCop-84铜合金,通过激光粉末床熔融工艺生产,材料与制造工艺全部来源于NASA此前的成熟供应链。因为结构更加紧凑,这使得旋转爆震发动机的制造变得更加困难。3D打印技术使这些结构的制造更为便捷,复杂设计得以实现。 NASA首席工程师Paul Gradl表示,“现在我们可以去建造复杂的通道,并且可以使用GRCop42和GRX810等新材料。此前已经测试的一些旋转爆震火箭发动机性能已经提高了30%,比传统发动机节能20%到30%。在航天飞机时代和其他一些开发项目中,通常会追求0.5%或1%的性能改进,因此目前的进步是巨大的。增材制造无疑也正在改变我们思考这些先进推进概念的方式。” 使用L-PBF打印GRCop-42和IN718喷注器主体 旋转爆震发动机的内部会持续发生大规模爆炸和冲击波,所选择的材料具有高强度显然是理想的选择,但导热性也很重要。最新一代火箭发动机模型可以轻松达到约3300℃。如果没有足够的冷却,高温会导致火箭发动机熔化。GRCop42的高导热性能够将热量从火箭中传导出去,从而使其具有更快冷却的机制。然而,热量仍然需要从GRCop42转移到其他介质中,以防止其熔化。一种流行的技术,称为再生冷却,可以进行热传递,进而能够制造出超耐热的火箭发动机。 但仍然存在问题。再生冷却的工作原理是通过发动机中的通道泵送超冷火箭燃料以保持冷却,但加工所有复杂的通道需要大量时间和金钱。这便是3D打印发挥作用的地方,只需使用CAD制作通道,即可将它们完全集成的打印出来,从而节省时间和金钱。 通道流量测试(左)和硬件组件的组装(右) 增材制造的优势也延伸到了旋转爆震发动机结构设计的其他部分,以利用爆炸的力量帮助保持冲击波脉冲旋转。微型冷却阀与推力室一样也是增材制造工艺的一部分。 点火至全功率主舞台时的高速和红外静态图像(2022) 由于新开发的增材制造技术和新型合金材料(如GRCop42)的结合,旋转爆震发动机的制造在今天已经更加可行。在2023年12月22日之前的上一次测试中,NASA原型机在近一分钟内产生了超过4000磅的推力,发动机内部的压力也达到了622磅每平方英寸,NASA称这是“该设计有记录以来的最高压力等级”,也是这款增材制造发动机的具体记录。由于现有火箭发动机的内部压力在700至3500磅之间,因此仍有很大的发展空间。而近日的测试,其推力再上一个台阶,达到了5800磅。 03降成本、高效率、高效能3D打印影响相关领域发展进程 这些进步影响人类的第一个方式是成本。火箭技术独特、体积庞大且复杂,需要大量的设计迭代、原型制作、大量的测试和昂贵的定制加工。所有这些加在一起导致了任务之间的漫长等待和高昂的成本。 然而,通过增材制造可以减少测试之间的等待时间,从而降低成本,也可以真正加快创新速度。3D打印可以通过降低复杂性来减轻重量,提升发动机效率,并进一步降低成本。目前几乎所有需要费力手工制作过程的产品都可以从增材制造中受益。 旋转爆震发动机腔室组件 “传统上,在所有环节进展顺利的情况下,制造燃烧室需要六个月,在某些情况下需要十二个月。而通过增材制造,以前需要花费数月甚至数年才能制造的零件,现在可以在几天或几个月内制造出来。随之而来的是巨大的成本节省。因为航空航天使用的很多零件,没有什么是便宜的。” “从使用的大型部件到紧固件和密封件,所有产品都是按订单生产的。因此,其中一些组件的价值即使不是数百万美元,也可能达到数十万美元。所以即使得到了几个百分点的成本节省,那也是巨大的。在许多情况下,使用增材制造,我们可以节省50%或更多的成本。” 通过生产更便宜、更高效的火箭发动机,卫星部署的成本也降低了。这很可能意味着更便宜、更丰富的卫星,从数据收集和传输、资产跟踪、成像等等,并最终给用户带来实惠。 04实事求是,有序推进官方统筹整个技术的行业应用 尽管增材制造技术令人惊叹,但并非所有产品都可以或应该用这些技术来制造。传统的制造技术在特定的应用中,同样可以具有更低的成本和更高的生产效率。 此外还有一个陡峭的学习曲线,将想法转化为CAD实际上并不容易,还需要进行大量的试验和错误。Paul Gradl指出,他们在制作火箭部件时必须处理同样的问题。尽管CAD和增材制造打开了很多大门,但仍然有一些角度和形状无法通过这些技术实现。对人员进行CAD培训并让他们掌握所有最佳实践可能需要花费大量时间,以免犯下代价高昂的错误。 增材制造作为一种新技术,在它找到适合自己的市场之前,会被错误的应用于各种事物。但3D打印看起来确实将彻底改变航空航天领域,而且NASA希望传播知识并资助大量与3D打印相关的项目,而不限于大学或企业,重点是开发新的增材制造工艺或利用现有的3D打印技术来支持NASA的各种应用。此次测试,就是NASA马歇尔太空飞行中心、In Space LLC和普渡大学之间合作的结果。 因此,NASA在促进增材制造技术在航空航天领域的应用具有举足轻重的作用,属于国家机构层面统筹一项技术的发展和应用。 推荐文件:Current State of NASA Continuously Rotating Detonation Cycle Engine Development (可联系笔者发送) 注:本文内容由3D打印技术参考整理编辑,转载请点击转载须知。 欢迎转发 主编微信:2396747576(请注明身份); 硕博千人交流Q群:248112776;网址: 延伸阅读: 1.四千字!2023年国内(准)工业级聚合物、陶瓷、砂型3D打印技术发展成就 2.五千字!2023年国内金属增材制造技术发展成就总结 3.总结2023增材制造行业大事,预测2024未来行业走向 4.汇总:2023年3D打印《Science》《Nature》正刊文章,共11篇
  • 四机构联合:铝合金增材制造顶刊大综述!

    四机构联合:铝合金增材制造顶刊大综述!

    与钢材和钛合金相比,铝合金增材制造 (AM) 的发展速度相对较慢,但在过去15年中呈现出蓬勃发展的趋势。通过学术界和工业界的共同努力,铝及其合金在新工艺、新合金、新热处理型材的开发和应用等方面取得了重大进展。近日,新加坡制造技术研究所、南京理工大学、南洋理工大学、新加坡科学技术研究局,四所著名科研机构和院所的研究人员联合,发表了铝合金增材制造技术大综述文章。 https://doi.org/10.1016/j.ijmachtools.2023.104047 文章详细概述了使用各种增材制造技术制造不同铝合金的工艺技术、微观结构和性能,包括激光粉末床熔融、电子束粉末床熔融、激光粉末直接能量沉积、电弧增材制造、粘结剂喷射等工艺,评估了每种铝合金制造技术的优缺点。作为铝合金增材制造的主导技术,重点介绍了激光粉末床熔化技术,综述了后热处理、粉末原料、氧化和元素蒸发等各种因素对微观结构和性能的影响。 介绍 增材制造技术自成立以来被广泛认为是生产高性能结构零件的新技术,这主要归功于这项技术所提供的制造优势,因此它引起了研究者极大的兴趣。作为仅次于钢材的第二种最常用的结构合金,铝 (Al) 合金由于其低密度和优异的性能组合,在航空航天工业中发挥了重要作用。到目前为止,熔体增材制造和固态增材制造技术都已被用于制造铝合金。基于熔体增材制造技术,由于下面原因铝合金的增材制造发展相对缓慢:(1)与钛合金不同,铝合金易于通过传统铸造或锻造方法铸造成复杂形状的部件;(2)铝粉表面易形成氧化物、铺展性差和能量吸收率差;(3) 一些高强铝合金焊接性差,在增材制造过程中会形成热裂纹。即使存在上述缺点,但由于铝合金提供的优异性能,Al合金增材制造吸引了业界越来越多的关注。 图1. 2017-2028年铝合金需求量:(a) 用于增材制造零件原型和最终零件生产的铝合金(b) 压铸和增材制造专用铝合金这篇报道主要综述了侧重于通过六种不同增材制造技术对铝合金和铝基复合材料进行增材制造,包括基于融合的L-PBF、线弧增材制造(WAAM)、电子束粉末床熔融(EB-PBF)、激光粉末直接能量沉积 (LP-DED)、基于烧结的粘结剂喷射 (BJ)等。图2是基于L-PBF、WAAM、LP-DED、EB-PBF和AFSD(搅拌摩擦沉积) 的 Al 和铝合金增材制造的出版物统计数量,对2006年至2022年共计约2200篇论文的调查。 图2. 基于L-PBF、WAAM、LP-DED、EB-PBF和AFSD的铝和铝合金增材制造研究出版物统计 铝合金的分类 根据 ASTM 标准,目前铝合金可分为两大类,即锻造合金和铸造合金。到目前为止,作为结构材料采用的铝合金中约有80%是锻造合金。此外,根据性能发展的主要机制,铝合金可以标记为可热处理或不可热处理合金。可热处理的铝合金依靠热处理来强化合金,而非热处理的铝合金则依靠加工硬化。最后,铝合金可以根据其成分分为不同的族。例如,Al5xx.x(铸造)和Al5xxx(锻造)合金以镁为主要合金元素。各种铸造和变形铝合金的详细分类,如图3。在这项综述中,铝合金系列根据主要成分进行分类,包括 Al、Al–Cu、Al–Mn、Al–Si、Al–Mg、Al–Mg–Si、Al–Zn、Al-Fe、Al-Li 和 Al-Sn。 图3 各类铝合金分类 铝合金增材制造技术及挑战 接下来,将介绍激光粉末床熔融 (L-PBF)、电子束粉末床熔融 (EB-PBF)、激光粉末直接能量沉积 (LP-DED)、电弧增材制造 (WAAM)、粘结剂喷射 (BJ)和搅拌摩擦沉积 (AFSD)共六种铝合金增材制造技术的材料特点。 基于材料结合方式的增材制造工艺分类。本文仅涵盖激光粉末床融合 (L-PBF)、电子束粉末床融合 (EB-PBF)、激光粉末直接能量沉积 (LP-DED)、电弧增材制造 (WAAM)、粘合剂喷射 (BJ)和添加剂搅拌摩擦沉积 (AFSD)增材制造技术的示意图和加工特性。电弧增材制造 (WAAM) 、粘结剂喷射 (BJ) 、激光粉末床熔合 (L-PBF) , 激光粉末直接能量沉积 (LP-DED), 电子束粉末床熔合 (EB-PBF),以及搅拌摩擦沉积 (AFSD) 1. 激光粉末直接能量沉积铝合金 LP-DED在更高的沉积速率和熔覆/涂层或修复能力方面具有多项优势,但它具有成型精度和复杂性较低的缺点。目前,有许多尝试通过 LP-DED 制造铝合金,包括Al-Si、Al-Cu、Al-Mn、Al-Mg和 Al-Fe-Cr合金。目前已经表明LP-DED铝合金在熔池中或沿构建方向存在跨多尺度的异质微观结构。微观结构演变归因于沿构建方向的冷却速率降低,导致二次枝晶臂间距较粗,样品顶部的硬度较低。LP-DED Al5083 合金的等轴晶和柱状晶均具有倾斜生长角且无明显织构。相比之下,对于 LP-DED Al3104柱状晶粒沿构建方向外延生长,首选方向为沿 (100)(图4)。 图4 激光粉末直接能量沉积铝合金的微观结构和机械性能 2. 铝合金电子束粉末床熔融 由于EB-PBF需要预热以降低热应力,因此EB-PBF具有制造易开裂的高强度铝合金的巨大潜力。真空状态下的打印室还可以防止氧化,这使得加工铝合金具有吸引力。对于典型的 AlSi10Mg,它表现出与L-PBF对应物完全不同的微观结构,后者表现出蜂窝状结构。EB-PBF AlSi10Mg合金含有AlFeSi相和Si颗粒。组织主要由晶粒尺寸约为40μm的等轴晶粒和尺寸范围为0.5-2μm的细小亚晶粒组成,EB-PBF样品的硬度和屈服强度低于L-PBF样品(图5)。 图5. 建成电子束粉末床熔融AlSi10Mg微观结构和力学性能…
  • 四千字!2023年国内(准)工业级聚合物、陶瓷、砂型3D打印技术发展成就

    四千字!2023年国内(准)工业级聚合物、陶瓷、砂型3D打印技术发展成就

    聚合物、陶瓷和砂型3D打印技术是所有增材制造技术的重要组成部分,根据Wohlers Report相关报告,由它们组成的市场占据增材制造总市场规模的四分之三以上,对于航空航天高性能和高价值部件、新能源汽车制造、医疗辅助及植入等行业应用具有极大价值。 2023年度,国内在聚合物、陶瓷和砂型3D打印技术领域取得进一步发展,这些成果均为解决实际应用而生。包括但不限于克服了PEEK难成形材料的烧结工艺并取得了医疗应用突破,攻克陶瓷大尺寸打印难题,推出更大尺寸、更高精度的装备,继续提升打印速度并降低成本,以及实现批量化和规模化应用。本文内容,3D打印技术参考对主要的代表企业取得的成绩进行总结。由于部分厂商无法联系上,或未有建立联系,本文内容不可避免的存在遗漏。 华曙高科 2023年,华曙高科发布了面向超高温烧结的产业化高分子增材制造系统——UT252P,该设备成功实现PEEK等高温材料的稳定烧结。其打印的PEEK工件热稳定性、批次稳定性、颜色一致性和纯度均可达到生产标准,能实现工业化批量生产。至此,华曙高科高分子增材制造解决方案已全面覆盖190℃—350℃熔点材料烧结,进一步满足不同行业的创新应用需求。 除此之外,华曙高科还推出了 “类PA11”尼龙材料FS4200PA-F,其具有高韧性、高机械强度、各向同性的特点,同时还有较高的耐热性、耐化学性、可回收性,以及易于加工和后处理等优势,是长期使用的最佳SLS材料之一,使用成本远低于尼龙11材料。同时,相较于市场上尼龙11材料5:5的配粉比例,FS4200PA-F新粉添加比例大大降低,即新粉:余粉比例为2:8,可多次循环使用,并保持性能稳定,具有更高的性价比。 复志科技 2023年,Raise3D复志科技发布了DF2光固化打印方案和(DLP)系统具备高精度和高速打印能力,专为工程原型制作、制造辅助工具以及使用各种高性能树脂的小批量生产而设计。相较于传统DLP设备,Raise3D DF2配置有AFS外接自动进料系统,同时后处理的清洗和固化设备DF Wash 和 DF Cure 配备了集成RFID智能构建板和逻辑接口,用户无需设置复杂的打印、清洗和固化过程,如刷交通卡一样,由RFID带出的信息,进行清洗和固化。同时空气过滤、一键排废等功能让用户使用更简单。这个创新方案也荣获ALL3DP颁发的“2023年新型专业3D打印机”。 一迈智能 2023年是一迈智能重点突破创新应用场景的一年。针对复材模具的创新成型方式,一迈推出了最新款增减材一体非金属打印机,它可以提供3KG/H的颗粒打印吞吐量,打印温度高达450℃,支持逐层打印/逐层数控铣削和整体打印/整体铣削的模式,适用于中小型复材模具的生产。 针对高性能材料的应用场景,一迈联合威格斯推出优化型高性能PEAK材料AM 200 FIL的3D打印解决方案,其制件的Z轴性能能够得到大幅提升,已获得商飞和上海电气的场景验证。这些创新的技术方案充分展现了一迈智能对”聚合物3D打印应用场景”的深度研究和投入。通过关键技术的持续创新,推动聚合物3D打印技术落地到更多应用场景中,致力于构建更加完善和高效的聚合物3D打印。 联泰科技 2023年,上海联泰科技在3D打印技术及材料上实现了新一轮的进阶与革新。针对3D打印技术在齿科领域的应用,联泰科技相继推出DLP齿科专用3D打印机—U One、LCD口腔椅旁3D打印机—E128、E230三款新品!在材料层面,齿科专用高性能种植模型材料Model V6.6惊艳亮相。 在技术层面,联泰科技隆重推出工业级SLM金属3D打印机Muees310,其搭载高稳定工业级光学系统及高速振镜,在实现325×325×440mm成型幅面的同时,扫描速度可达4m/s,成功解锁金属3D打印智能新高度。技术、设备及材料上的创新与精进,有效助推联泰科技在全产业链的深度沉淀及全面布局。 乾度高科 2023年,乾度高科在陶瓷3D打印技术领域取得了一系列令人瞩目的突破,成功克服陶瓷3D打印领域光固化只能打印小尺寸的难题,引入了具有革命性的推扫技术。 此外,乾度高科还研发了新型的深色系氮化物和碳化物陶瓷浆料。这些成就不仅推动了整个陶瓷3D打印行业的发展,也充分展现了乾度高科在从先进陶瓷材料到高端成型装备的全链条陶瓷增材制造技术及应用方面的深度投入和全面布局。通过持续的关键技术探索和创新,乾度高科致力于推动整个产业链的发展和优化,构建更加完善和高效的陶瓷3D打印生态系统。这些突破性的技术进展将为行业带来更加宽广的未来,为陶瓷3D打印的广泛应用和发展提供坚实基础。 峰华卓立 2023年,峰华卓立凭借卓越的创新研发产品、自主品牌技术和敢为人先的创新精神,荣获第五批专精特新“小巨人”企业。第6代PCM系列砂型3D打印装备推向市场,相较于上一代效率提升30%以上,单机产能获得全面提升。为面向批量化生产客户,峰华卓立推出了第二代升级款BJM460金属3D打印装备,配置了全产业链的附属设备,为用户提供降本增效解决方案,工业化探索能力进一步提升。推出多款陶瓷3D打印装备,突破最小粒径10微米的多种陶瓷粉末3DP打印工艺,设备最大成型尺寸将突破3000mm。此外,峰华卓立全资子公司与上市公司德恩精工等合资设立四川德恩航天科技有限公司,探索3DP技术应用到军航领域的新赛道,推动3D打印技术产业化发展。 铼赛智能(RAYSHAPE) 2023年,RAYSHAPE有3款新品3D打印机(Shape 4K、Shape 1+ 300和 Edge S1)重磅发布,其中Shape 4K大尺寸DLP 3D打印机备受关注。该款设备继承了RAYSHAPE Shape系列产品一贯优异的使用体验,同时,得益于4K DLP光机在精度与成型尺寸方面的平衡表现,Shape 4K不仅可以打印更高精度的零件,更可以制作大尺寸零件或批量化地加工小尺寸零件,大大拓展了专业级光固化3D打印机的使用场景。 2023年,RAYSHAPE推出了两款新兴柔性树脂——Elastic & Flexible,这两款柔性树脂在弹性、硬度、耐热性等方面得到了显著提升,搭配RAYSHAPE出色的打印机,用户可以借助其进行更为精准、有效的验证和测试。同时,在年末,RAYSHAPE还推出了一款耐高温树脂——Hi-Temp 300,进一步以其卓越的耐高温性和稳定性,为工业制造提供了更为可靠的解决方案。 易加三维 2023年,易加三维于发布了尼龙3D打印机P280,可使用PA12、PA11、PA6及相关复合材、TPU、PP等常见高分子材料,成型室尺寸280x280x350mm,采用可移出式成型缸,双缸交替使用,缩短打印间隔时间,配备55W激光器(可选配120W激光器),成型速度可达1500cm³/h。 远铸智能 2023年,远铸智能工程材料3D打印设备FUNMAT PRO 310正式出货。最新一代产品FUNMAT PRO 310瞄准桌面打印机大尺寸打印容易翘曲、开裂的行业痛点,把工业FDM 3D打印技术应用到桌面级的产品,具备工业级性能,打造出一款价格亲民、真正为工程师专业应用而设计的3D打印机。 2023年,远铸智能不断开拓3D打印材料合作伙伴,扩充材料生态系统。新增2款威格斯的高性能PAEK材料VICTREX AM™ 200 FIL; VICTREX AM™ 450 FIL(获得了石油和天然气行业中的NORSOK M710认证标准);2款工程材料 KIMYA ABS-ESD,以及Fiberthree F3 PC-CF 150。 陕西聚康高博 陕西聚康高博医疗科技有限公司基于自主研发的Surgeon Pro医疗器械增材制造装备,已完成颅骨、颞下颌关节、颌面骨、下颌骨、锁骨、肩胛骨、胸肋骨、桡骨、股骨/胫骨等骨科临床。其核心控制工艺为PEEK(聚醚醚酮)及其复合材料材料控性冷沉积技术,成形方式为熔融沉积成形,满足骨科植入物医疗器械注册的临床需求。 其Professor200 生物复合材料增材制造装备也处于批量化生产阶段,其核心控制工艺为复合材料和变材料螺杆3D打印技术,满足生物医学院及医疗器械研发需求。已完成PEEK及其复合材料、PEKK及其复合材料、PLGA及其复合材料、PLLA及其复合材料、PCL及其复合材料、PLA及其复合材料等应用领域研发。黑格科技 2023年,黑格齿科3D打印机在全球范围的影响力逐渐加深,ChairSide组合甚至被巴塞罗那大学选为专业教具。2023年六月,黑格科技全球同步推出了一站式造物系统Reflex,标志着其正式涉足个人3D打印机领域。Reflex在硬件设计上力求完美,内置多个传感器,以实现打印全过程智能监控,让3D打印变得更加稳定可控。为了加强新材料研发,黑格(苏州)新材料研发基地正式启用,虽然Reflex上线不到半年,但黑格已经推出了10款适用于不同领域的专业材料,并提供完整的工艺流程。在新业务线一路探索的同时,黑格齿科新材料Model E…